Keefektifan Limbah Tanaman Brassicaceae Sebagai Pengendali Nematoda Puru Akar (Meloidogyne Spp)
KEEFEKTIFAN LIMBAH TANAMAN BRASSICACEAE
SEBAGAI PENGENDALI NEMATODA PURU AKAR
(Meloidogyne spp.) PADA SKALA MIKROPLOT
DI LAPANGAN
MUHAMMAD JABAL NUR
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Keefektifan Limbah
Tanaman Brassicaceae sebagai Pengendali Nematoda Puru Akar
(Meloidogyne spp.) pada Skala Mikroplot di Lapangan adalah benar karya saya
dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun
kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari
karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan
dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Mei 2016
Muhammad Jabal Nur
NIM A352130021
RINGKASAN
MUHAMMAD JABAL NUR. Keefektifan Limbah Tanaman Brassicaceae sebagai
Pengendali Nematoda Puru Akar (Meloidogyne spp.) pada Skala Mikroplot di
Lapangan. Dibimbing oleh SUPRAMANA dan ABDUL MUNIF
Meloidogyne spp. merupakan salah satu patogen tular tanah yang menyerang
bagian akar tanaman dengan menimbulkan gejala puru. Tanaman yang terinfeksi
berat oleh nematoda puru akar (NPA) dapat menyebabkan sistem perakaran
mengalami disfungsi secara total. Apabila tanaman terinfeksi berat oleh nematoda,
sistem perakaran dalam menyerap unsur hara akan berkurang dan menyebabkan
jaringan pengangkut mengalami gangguan, sehingga tanaman mudah layu dalam
keadaan kering, tanaman menjadi kerdil, pertumbuhan terhambat dan mengalami
klorosis. Nematoda puru akar dapat menurunkan produksi 15 % sampai 95 %
sehingga diperlukan upaya pengendalian. Tanaman dari famili Brassicaceae
dilaporkan dapat digunakan sebagai biofumigan karena mengandung glukosinolat
(GSL). GSL mengandung senyawa nitrogen (N) dan belerang (S) dari hasil
metabolit sekunder pada tanaman. Proses hidrolisis GSL terjadi jika senyawa ini
kontak dengan enzim mirosinase. Kontak antara GSL dan enzim mirosinase terjadi
ketika jaringan tanaman robek dan tersedianya air. Hidrolisis glukosinolat
menghasilkan senyawa isothiosianat (ITS) yang sangat toksik terhadap organisme
tanah termasuk nematoda.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keefektifan limbah Brassicaceae
sebagai biofumigasi untuk mengendalikan Meloidogyne spp. pada tanaman tomat
pada skala mikroplot di lapangan. Penelitian dilakukan di Laboratorium
Nematologi Tumbuhan dan Kebun Percobaan IPB Pasir Sarongge, Desa Ciputri,
Kecamatan Pacet, Kebupaten Cianjur. Mikroplot disiapkan dengan ukuran satu
meter persegi dengan tinggi mikroplot 18-20 cm dan jarak antar setiap mikroplot
50 cm. Limbah kubis, lobak, brokoli, sawi putih, dan pakcoy dikumpulkan dari
tempat pengemasan sayur di sekitar tempat penelitian. Limbah Brassicaceae yang
telah dikumpulkan dicacah dengan menggunakan peralatan tradisional kurang lebih
1 cm, kemudian dicampur dengan tanah mikroplot yang telah dibuat. Tanah yang
telah dicampur dengan lima jenis limbah Brassicaceae ditutup dengan
menggunakan mulsa plastik yang telah disiapkan. Sebelum pemberian limbah
Brassicaceae diambil tanah sebanyak 400 ml pada 25 titik setiap mikroplot untuk
mengukur efek perlakuan limbah Brassicaceae terhadap nematoda. Pengambilan
sampel kedua 10 hari setelah pemberian limbah Brassicaceae. Sebelum pembukaan
mulsa plastik dilakukan pengukuran suhu tanah dengan menggunakan termometer
batang yang ditancapkan kedalam tanah 15-20 cm selama 5 menit. Setelah
pemberian limbah Brassicaceae, mikroplot dibiarkan terbuka dan ditanami bibit
tomat berumur 4 minggu. Percobaan disusun menggunakan rancangan dua faktorial
dalam rancangan acak lengkap. Faktor pertama adalah jenis limbah Brassicaceae
dan factor kedua adalah dosis limbah / mikroplot. Percobaan disusun terdiri dari 6
ulangan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa aplikasi limbah Brassicaceae efektif
dalam menurunkan populasi NPA dan nematoda parasit tumbuhan (NPT) lain pada
tanah. Keefektifan lima jenis limbah Brassicaceae dalam menurunkan NPA pada
kubis 41.68 %, sawi putih 47.63 %, pakcoy 52.95 %, brokoli 53.98 % dan lobak
58.30% sedangkan pada NPT kubis 52.53 %, sawi putih 55.91 %, pakcoy 50.54 %,
brokoli 56.38 % dan lobak 55.21%. Dosis limbah Brassicaceae menurunkan
populasi NPA pada kontrol 20.70 %, 0+mp 38.50 %, 10%+mp 69.96 %, dan
20%+mp 74.92% sedangkan untuk NPT pada kontrol 42.78 %, 0+mp 45.62 %,
10%+mp 64.71 % dan 20%+mp 63.32%. Limbah Brassicaceae meningkatkan suhu
tanah sebesar 2 hingga 4 oC. Limbah Brassicaceae meningkatkan bobot kering tajuk
dan akar pada dosis 10%+mp dan 20%+mp. Limbah lobak dengan dosis 10%+mp
dan 20%+mp meningkatkan bobot akar dan tajuk yang lebih baik pada tanaman
tomat. Limbah Brassicaceae dengan dosis 10%+mp dan 20%+mp meningkatkan
jumlah buah tanaman tomat pada sebesar 53-64 buah. Perlakuan lima jenis limbah
Brassicaceae dengan dosis 10%+mp dan 20%+mp memberikan pengaruh terhadap
bobot buah tanaman tomat sebesar 5.51 hingga 5.04 kg. Aplikasi limbah
Brassicaceae efektif menurunkan populasi NPA, NPT dan meningkatkan
pertumbuhan tanaman tomat pada mikroplot di lapangan.
Keywords: biofumigan, isotiosianat, glukosinolat, tomat
SUMMARY
MUHAMMAD JABAL NUR. Effectiveness of Brassicaceae Crops Waste to
Control the Root Knot Nematodes (Meloidogyne spp.) at a Field Microplot.
Supervised by SUPRAMANA and ABDUL MUNIF
Meloidogyne spp. is one of soil borne pathogen which attacks the part of
plant roots that cause symptomatic gall. Plants that are heavily infected by the root
knoot nematodes (RKN) can cause totally dysfunction of root systems. When the
plants are heavily infected by nematodes, nutrients absorbtion by the root systems
will be reduced and cause the transport systems disruption, therefore the plants will
easily be wilting in dry condition, stunted, obstraction growth and chlorosis. RKN
can reduces 15 to 95 percent of the production so that the controlling efforts are
needed. The Brassicaceae plants family was reported as biofumigan utilization due
to its glucosinolates (GSL) containing. GSL contains nitrogen (N) and sulphur (S)
compounds that produced from the secondary metabolites of plants. Hydrolysis of
GSL occurs when it interacts with myrosinase enzyme. Interaction between GSL
and myrosinase enzyme occurs when the plants tissue are ripped together with the
presence of water. The hydrolysis of glucosinolate produces isothiocyanate (ITS)
compounds which are highly toxic to soil organisms, including nematodes.
The aims of this study were determining the effectiveness of Brassicacae
waste as a biofumigation to control the Meloidogyne spp. of tomato plants in a
microplot scales in the field. The study was conducted at the Laboratory of Plant
Nematologi and research field of IPB in Pasir Sarongge, Cianjur, Pacet District,
Ciputri Village. Microplot prepared with one meter square dimension and height
18-20 cm whereas the distance of each microplot was about 50 cm. The
Brassicaceae wastes (cabbage, chicory, pakcoy, broccoli and radish) were collected
from the vegetable packing places around the research place located. They were
collected and copped approximately one centimeter by using the traditional tools.
Then, it was mixed with microplots soil. The mixture of soil and Brassicaceae
wastes was covered by mulch plastic. Soils amount 400 ml of 25 points of each
microplot were collected before and after the administration of the Brassicaceae
wastes to measure the effectiveness of Brassicaceae wastes treatment toward
nematodes. The second sample collecting was conducted after 10 days of
administration. Before the opening the plastic mulch, the soils temperature were
measured by using a thermometer that was embed 15–20 cm into the soil for 5
minutes. After administration of Brassicaceae wastes, the microplots were left
opened and planted with four weeks old tomato seeds. This experimental study was
using 4×5 factorial design with complete randomized design. The main factor was
Brassicaceae wastes while the sub-factor was the doses of wastes or microplot. The
experiment was made in six replications.
The results showed that the application of Brassicaceae waste effectively
reduced the populations of the RKN and plants parasitic nematodes (PPN) in the
soils. The effectiveness of the five types of Brassicaceae wastes lowered RKN at
cabbage 41.68%, chicory 47.63%, pakcoy 52.95%, broccoli 53.98% and radish
58.30% respectively, while in the PPN reduced cabbage 52.53%, chicory 55.91%,
pakcoy 50.54%, broccoli 56.38% and radish 55.21% respectively. The Brassicaceae
wastes doses reduced the population of RKN at control 20.70%, 0+mp 38.50%,
10%+mp 69.96%, and 20%+mp 74.92% respectively, while in the PPN reduced
control 42.78%, 0+mp 45.62%, 10%+mp 64.71% and 20%+mp 63.32%
respectively. The Brassicaceae wastes increased soils temperature two to four
celcius degrees. The Brassicaceae wastes with 10%+mp and 20%+mp doses also
increased the canopies and dry weight roots. The radish wastes with 10%+mp dan
20 % +mp doses increased canopies and dry weight roots better than tomato plants.
The radish wastes treatment increased the growth of tomato plants up to 56 cm. The
10%+mp dan 20 % +mp doses of Brassicaceae wastes increased the number of
tomato fruits (54 – 64 fruits). Treatment of five kinds of Brassicaceae wastes with
10%+mp dan 20 %+mp doses showed the significant effect (p
SEBAGAI PENGENDALI NEMATODA PURU AKAR
(Meloidogyne spp.) PADA SKALA MIKROPLOT
DI LAPANGAN
MUHAMMAD JABAL NUR
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Keefektifan Limbah
Tanaman Brassicaceae sebagai Pengendali Nematoda Puru Akar
(Meloidogyne spp.) pada Skala Mikroplot di Lapangan adalah benar karya saya
dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun
kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari
karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan
dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Mei 2016
Muhammad Jabal Nur
NIM A352130021
RINGKASAN
MUHAMMAD JABAL NUR. Keefektifan Limbah Tanaman Brassicaceae sebagai
Pengendali Nematoda Puru Akar (Meloidogyne spp.) pada Skala Mikroplot di
Lapangan. Dibimbing oleh SUPRAMANA dan ABDUL MUNIF
Meloidogyne spp. merupakan salah satu patogen tular tanah yang menyerang
bagian akar tanaman dengan menimbulkan gejala puru. Tanaman yang terinfeksi
berat oleh nematoda puru akar (NPA) dapat menyebabkan sistem perakaran
mengalami disfungsi secara total. Apabila tanaman terinfeksi berat oleh nematoda,
sistem perakaran dalam menyerap unsur hara akan berkurang dan menyebabkan
jaringan pengangkut mengalami gangguan, sehingga tanaman mudah layu dalam
keadaan kering, tanaman menjadi kerdil, pertumbuhan terhambat dan mengalami
klorosis. Nematoda puru akar dapat menurunkan produksi 15 % sampai 95 %
sehingga diperlukan upaya pengendalian. Tanaman dari famili Brassicaceae
dilaporkan dapat digunakan sebagai biofumigan karena mengandung glukosinolat
(GSL). GSL mengandung senyawa nitrogen (N) dan belerang (S) dari hasil
metabolit sekunder pada tanaman. Proses hidrolisis GSL terjadi jika senyawa ini
kontak dengan enzim mirosinase. Kontak antara GSL dan enzim mirosinase terjadi
ketika jaringan tanaman robek dan tersedianya air. Hidrolisis glukosinolat
menghasilkan senyawa isothiosianat (ITS) yang sangat toksik terhadap organisme
tanah termasuk nematoda.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keefektifan limbah Brassicaceae
sebagai biofumigasi untuk mengendalikan Meloidogyne spp. pada tanaman tomat
pada skala mikroplot di lapangan. Penelitian dilakukan di Laboratorium
Nematologi Tumbuhan dan Kebun Percobaan IPB Pasir Sarongge, Desa Ciputri,
Kecamatan Pacet, Kebupaten Cianjur. Mikroplot disiapkan dengan ukuran satu
meter persegi dengan tinggi mikroplot 18-20 cm dan jarak antar setiap mikroplot
50 cm. Limbah kubis, lobak, brokoli, sawi putih, dan pakcoy dikumpulkan dari
tempat pengemasan sayur di sekitar tempat penelitian. Limbah Brassicaceae yang
telah dikumpulkan dicacah dengan menggunakan peralatan tradisional kurang lebih
1 cm, kemudian dicampur dengan tanah mikroplot yang telah dibuat. Tanah yang
telah dicampur dengan lima jenis limbah Brassicaceae ditutup dengan
menggunakan mulsa plastik yang telah disiapkan. Sebelum pemberian limbah
Brassicaceae diambil tanah sebanyak 400 ml pada 25 titik setiap mikroplot untuk
mengukur efek perlakuan limbah Brassicaceae terhadap nematoda. Pengambilan
sampel kedua 10 hari setelah pemberian limbah Brassicaceae. Sebelum pembukaan
mulsa plastik dilakukan pengukuran suhu tanah dengan menggunakan termometer
batang yang ditancapkan kedalam tanah 15-20 cm selama 5 menit. Setelah
pemberian limbah Brassicaceae, mikroplot dibiarkan terbuka dan ditanami bibit
tomat berumur 4 minggu. Percobaan disusun menggunakan rancangan dua faktorial
dalam rancangan acak lengkap. Faktor pertama adalah jenis limbah Brassicaceae
dan factor kedua adalah dosis limbah / mikroplot. Percobaan disusun terdiri dari 6
ulangan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa aplikasi limbah Brassicaceae efektif
dalam menurunkan populasi NPA dan nematoda parasit tumbuhan (NPT) lain pada
tanah. Keefektifan lima jenis limbah Brassicaceae dalam menurunkan NPA pada
kubis 41.68 %, sawi putih 47.63 %, pakcoy 52.95 %, brokoli 53.98 % dan lobak
58.30% sedangkan pada NPT kubis 52.53 %, sawi putih 55.91 %, pakcoy 50.54 %,
brokoli 56.38 % dan lobak 55.21%. Dosis limbah Brassicaceae menurunkan
populasi NPA pada kontrol 20.70 %, 0+mp 38.50 %, 10%+mp 69.96 %, dan
20%+mp 74.92% sedangkan untuk NPT pada kontrol 42.78 %, 0+mp 45.62 %,
10%+mp 64.71 % dan 20%+mp 63.32%. Limbah Brassicaceae meningkatkan suhu
tanah sebesar 2 hingga 4 oC. Limbah Brassicaceae meningkatkan bobot kering tajuk
dan akar pada dosis 10%+mp dan 20%+mp. Limbah lobak dengan dosis 10%+mp
dan 20%+mp meningkatkan bobot akar dan tajuk yang lebih baik pada tanaman
tomat. Limbah Brassicaceae dengan dosis 10%+mp dan 20%+mp meningkatkan
jumlah buah tanaman tomat pada sebesar 53-64 buah. Perlakuan lima jenis limbah
Brassicaceae dengan dosis 10%+mp dan 20%+mp memberikan pengaruh terhadap
bobot buah tanaman tomat sebesar 5.51 hingga 5.04 kg. Aplikasi limbah
Brassicaceae efektif menurunkan populasi NPA, NPT dan meningkatkan
pertumbuhan tanaman tomat pada mikroplot di lapangan.
Keywords: biofumigan, isotiosianat, glukosinolat, tomat
SUMMARY
MUHAMMAD JABAL NUR. Effectiveness of Brassicaceae Crops Waste to
Control the Root Knot Nematodes (Meloidogyne spp.) at a Field Microplot.
Supervised by SUPRAMANA and ABDUL MUNIF
Meloidogyne spp. is one of soil borne pathogen which attacks the part of
plant roots that cause symptomatic gall. Plants that are heavily infected by the root
knoot nematodes (RKN) can cause totally dysfunction of root systems. When the
plants are heavily infected by nematodes, nutrients absorbtion by the root systems
will be reduced and cause the transport systems disruption, therefore the plants will
easily be wilting in dry condition, stunted, obstraction growth and chlorosis. RKN
can reduces 15 to 95 percent of the production so that the controlling efforts are
needed. The Brassicaceae plants family was reported as biofumigan utilization due
to its glucosinolates (GSL) containing. GSL contains nitrogen (N) and sulphur (S)
compounds that produced from the secondary metabolites of plants. Hydrolysis of
GSL occurs when it interacts with myrosinase enzyme. Interaction between GSL
and myrosinase enzyme occurs when the plants tissue are ripped together with the
presence of water. The hydrolysis of glucosinolate produces isothiocyanate (ITS)
compounds which are highly toxic to soil organisms, including nematodes.
The aims of this study were determining the effectiveness of Brassicacae
waste as a biofumigation to control the Meloidogyne spp. of tomato plants in a
microplot scales in the field. The study was conducted at the Laboratory of Plant
Nematologi and research field of IPB in Pasir Sarongge, Cianjur, Pacet District,
Ciputri Village. Microplot prepared with one meter square dimension and height
18-20 cm whereas the distance of each microplot was about 50 cm. The
Brassicaceae wastes (cabbage, chicory, pakcoy, broccoli and radish) were collected
from the vegetable packing places around the research place located. They were
collected and copped approximately one centimeter by using the traditional tools.
Then, it was mixed with microplots soil. The mixture of soil and Brassicaceae
wastes was covered by mulch plastic. Soils amount 400 ml of 25 points of each
microplot were collected before and after the administration of the Brassicaceae
wastes to measure the effectiveness of Brassicaceae wastes treatment toward
nematodes. The second sample collecting was conducted after 10 days of
administration. Before the opening the plastic mulch, the soils temperature were
measured by using a thermometer that was embed 15–20 cm into the soil for 5
minutes. After administration of Brassicaceae wastes, the microplots were left
opened and planted with four weeks old tomato seeds. This experimental study was
using 4×5 factorial design with complete randomized design. The main factor was
Brassicaceae wastes while the sub-factor was the doses of wastes or microplot. The
experiment was made in six replications.
The results showed that the application of Brassicaceae waste effectively
reduced the populations of the RKN and plants parasitic nematodes (PPN) in the
soils. The effectiveness of the five types of Brassicaceae wastes lowered RKN at
cabbage 41.68%, chicory 47.63%, pakcoy 52.95%, broccoli 53.98% and radish
58.30% respectively, while in the PPN reduced cabbage 52.53%, chicory 55.91%,
pakcoy 50.54%, broccoli 56.38% and radish 55.21% respectively. The Brassicaceae
wastes doses reduced the population of RKN at control 20.70%, 0+mp 38.50%,
10%+mp 69.96%, and 20%+mp 74.92% respectively, while in the PPN reduced
control 42.78%, 0+mp 45.62%, 10%+mp 64.71% and 20%+mp 63.32%
respectively. The Brassicaceae wastes increased soils temperature two to four
celcius degrees. The Brassicaceae wastes with 10%+mp and 20%+mp doses also
increased the canopies and dry weight roots. The radish wastes with 10%+mp dan
20 % +mp doses increased canopies and dry weight roots better than tomato plants.
The radish wastes treatment increased the growth of tomato plants up to 56 cm. The
10%+mp dan 20 % +mp doses of Brassicaceae wastes increased the number of
tomato fruits (54 – 64 fruits). Treatment of five kinds of Brassicaceae wastes with
10%+mp dan 20 %+mp doses showed the significant effect (p